JP2007074011A - WIRELESS COMMUNICATION TERMINAL AND QoS INFORMATION COLLECTING METHOD - Google Patents

WIRELESS COMMUNICATION TERMINAL AND QoS INFORMATION COLLECTING METHOD Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wireless communication terminal and a QoS information collecting method capable of reducing the consumed amount of terminal resources and wireless resources and decreasing a load imposed on a network. <P>SOLUTION: A presence of other terminal confirmation section 11 periodically broadcasts a confirmation message and receives a response message. A topology information management section 12 calculates the topology of the whole network to which its own terminal belongs on the basis of network topology information periodically received from other terminals. A routing management section 13 derives optimum routing up to a destination mobile phone. When receiving a communication start request instruction and a QoS information collecting requests instruction, a QoS information collection section 14 unicasts a QoS solicitation packet onto a path to receive a reply QoS solicitation packet. A discrimination section 15 adopts a path whose QoS information meets a prescribed quality criterion for a communication path. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、無線通信端末およびＱｏＳ情報収集方法に関する。   The present invention relates to a wireless communication terminal and a QoS information collecting method.

アドホックネットワークは、携帯型情報端末（ＰＤＡ）、パーソナルコンピュータ、携帯電話機等の無線通信端末と各無線通信端末間のリンクによって構成される。このアドホックネットワークには、無線通信端末を管理する基地局やアクセスポイント等が存在しない。したがって、通信を開始する前に、各無線通信端末ではルーティングが必要となる。このルーティングによって、通信先の無線通信端末がどこにいて、この端末と通信するために、どの無線通信端末を経由すればよいのかが決定される。このようなルーティングを行うためのプロトコルとして、例えば、プロアクティブ型のルーティングプロトコルがある。   The ad hoc network includes a link between each wireless communication terminal and a wireless communication terminal such as a portable information terminal (PDA), a personal computer, or a mobile phone. In this ad hoc network, there are no base stations or access points for managing wireless communication terminals. Therefore, before starting communication, routing is required in each wireless communication terminal. This routing determines where the communication destination wireless communication terminal is, and which wireless communication terminal is required to communicate with the terminal. As a protocol for performing such routing, for example, there is a proactive routing protocol.

プロアクティブ型のルーティングプロトコルでは、各無線通信端末が、ネットワーク上の他の無線通信端末までの経路情報を格納するためのルーティングテーブルを持つ。ここで、ルーティングテーブルに格納される経路情報は、例えば、以下のようにして求められる。まず、各無線通信端末間で定期的に交換されるトポロジ情報に基づいて、ネットワークの接続形態であるトポロジが求められる。次に、このトポロジに基づいて、他の無線通信端末までの経路情報が求められる。このような経路情報が格納されたルーティングテーブルを用いることによって、各無線通信端末では、通信の有無にかかわらず、各送信先までの経路を常時把握することができる。   In the proactive routing protocol, each wireless communication terminal has a routing table for storing route information to other wireless communication terminals on the network. Here, the route information stored in the routing table is obtained as follows, for example. First, based on topology information periodically exchanged between wireless communication terminals, a topology that is a network connection form is obtained. Next, route information to other wireless communication terminals is obtained based on this topology. By using a routing table in which such route information is stored, each wireless communication terminal can always grasp the route to each transmission destination regardless of the presence or absence of communication.

このようなアドホックネットワークでは、有線ネットワークと異なり、リンクの状態が随時変化するため、これに伴ってバンド幅（Bandwidth）や遅延（Delay）等の通信品質も随時変化する。したがって、高い通信品質が要求されるアドホックネットワークでは、リンクの存在情報とともに、リンクのＱｏＳ（Quality of Service）情報を各無線通信端末間で交換する必要がある。   In such an ad hoc network, unlike a wired network, the state of a link changes at any time. Accordingly, the communication quality such as bandwidth and delay changes at any time. Therefore, in an ad hoc network that requires high communication quality, it is necessary to exchange link QoS (Quality of Service) information together with link presence information between wireless communication terminals.

プロアクティブ型のルーティングプロトコルを用いてＱｏＳ情報を交換する場合には、トポロジ情報に含まれるリンクの存在情報に、そのリンクのＱｏＳ情報をさらに追加した上で、このトポロジ情報を各無線通信端末間で定期的に交換する（下記非特許文献１および２参照）。これにより、各無線通信端末では、送信先までの経路を構築することができるとともに、その経路の品質を判断することができる。したがって、送信先までの経路が複数存在する場合には、最適な品質を有する経路を選択して通信することが可能となる。
Hakim Badis, Anelise Munaretto, Khaldoun Al Agha and Guy Pujolle, ”QoS for Ad-hoc Networking Based on Multiple Metrics: Bandwidth andDelay“, In the Proceedings of the 5thIFIP TC6 International Conference on Mobile and WirelessCommunication Networks (MWCN’03), IEEE, Singapore,October 2003. Ying Ge, Thomas Kunz and Louise Lamont, “Quality of Service Routing in Ad-hoc Networks Using OLSR”, In the Proceedings of the 36th Hawaii InternationalConference on System Sciences (HICSS’03), IEEE,2003. When exchanging QoS information using a proactive routing protocol, the QoS information of the link is further added to the presence information of the link included in the topology information, and the topology information is exchanged between the wireless communication terminals. (See Non-Patent Documents 1 and 2 below). As a result, each wireless communication terminal can construct a route to the transmission destination and determine the quality of the route. Therefore, when there are a plurality of routes to the transmission destination, it is possible to select and communicate with a route having the optimum quality.
Hakim Badis, Anelise Munaretto, Khaldoun Al Agha and Guy Pujolle, `` QoS for Ad-hoc Networking Based on Multiple Metrics: Bandwidth and Delay “, In the Proceedings of the 5th IFIP TC6 International Conference on Mobile and Wireless Communication Networks (MWCN'03), IEEE , Singapore, October 2003. Ying Ge, Thomas Kunz and Louise Lamont, “Quality of Service Routing in Ad-hoc Networks Using OLSR”, In the Proceedings of the 36th Hawaii International Conference on System Sciences (HICSS'03), IEEE, 2003.

ところで、プロアクティブ型のルーティングプロトコルを用いてＱｏＳ情報を交換する場合には、定期的に交換されるトポロジ情報に、リンクのＱｏＳ情報がさらに追加されるため、ＣＰＵ、メモリ等の端末リソースや、通信帯域等の無線リソースの消費量が増大してしまい、ネットワークへの負荷が増大する。   By the way, when QoS information is exchanged using a proactive routing protocol, since QoS information of a link is further added to topology information periodically exchanged, terminal resources such as a CPU and a memory, The consumption of radio resources such as communication bands increases, and the load on the network increases.

そこで、本発明は、上述した課題を解決するために、端末リソースや無線リソースの消費量を低減し、ネットワークへの負荷を低減させることができる無線通信端末およびＱｏＳ情報収集方法を提供することを目的とする。   Therefore, in order to solve the above-described problems, the present invention provides a wireless communication terminal and a QoS information collection method that can reduce the consumption of terminal resources and wireless resources and reduce the load on the network. Objective.

本発明の無線通信端末は、自端末と相互に直接無線通信することが可能な他の無線通信端末の存在を確認する他端末存在確認手段と、他端末存在確認手段により確認された他の無線通信端末に関する情報および当該他の無線通信端末から受信するネットワークのトポロジ情報を管理するトポロジ情報管理手段と、トポロジ情報管理手段により管理されるトポロジ情報に基づいて、送信先までの最適な経路を導出する経路導出手段と、経路導出手段により導き出された経路上のＱｏＳ情報を収集するように要請する収集要請命令を受信した場合に、少なくとも経路上の一部におけるＱｏＳ情報を収集するＱｏＳ情報収集手段と、を備えることを特徴とする。   The wireless communication terminal of the present invention includes other terminal presence confirmation means for confirming the existence of another wireless communication terminal capable of performing direct wireless communication with the own terminal, and other wireless devices confirmed by the other terminal presence confirmation means. Based on topology information management means for managing information related to communication terminals and network topology information received from other wireless communication terminals, and topology information managed by the topology information management means, the optimum route to the transmission destination is derived. Route deriving means, and QoS information collecting means for collecting QoS information at least on a part of the route when receiving a collection request command for requesting to collect QoS information on the route derived by the route deriving unit And.

また、本発明のＱｏＳ情報収集方法は、無線通信端末が、自端末と相互に直接無線通信することが可能な他の無線通信端末の存在を確認する他端末存在確認ステップと、他端末存在確認ステップにおいて確認された他の無線通信端末に関する情報および当該他の無線通信端末から受信するネットワークのトポロジ情報を管理するトポロジ情報管理ステップと、トポロジ情報管理ステップにおいて管理されるトポロジ情報に基づいて、送信先までの最適な経路を導出する経路導出ステップと、経路導出ステップにおいて導き出された経路上のＱｏＳ情報を収集するように要請する収集要請命令を受信した場合に、少なくとも経路上の一部におけるＱｏＳ情報を収集するＱｏＳ情報収集ステップと、を備えることを特徴とする。   In addition, the QoS information collection method of the present invention includes the other terminal existence confirmation step in which the wireless communication terminal confirms the existence of another wireless communication terminal that can directly wirelessly communicate with the own terminal, and the other terminal existence confirmation. Based on the topology information management step for managing information related to the other wireless communication terminals confirmed in the step and the topology information of the network received from the other wireless communication terminals, and the topology information managed in the topology information management step. When a route deriving step for deriving the optimum route so far and a collection request command for requesting to collect QoS information on the route derived in the route deriving step are received, at least a part of the QoS on the route And a QoS information collecting step for collecting information.

これらの発明によれば、自端末と相互に直接無線通信することが可能な他の無線通信端末、いわゆる一ホップネイバーの存在を的確に把握させることができ、この一ホップネイバーからネットワークのトポロジ情報を受信させることができる。したがって、ネットワーク全体の接続形態を常時把握させることが可能となる。また、受信したトポロジ情報に基づいて、送信先までの最適な経路を導出させることができる。したがって、送信先までの経路のうち、最適な経路のみを管理させることが可能となる。また、ＱｏＳ情報の収集要請命令を受信した場合にのみ、経路上の全部または一部におけるＱｏＳ情報を収集させることができる。したがって、必要なときにのみ、ＱｏＳ情報を収集させることが可能となる。すなわち、本発明によれば、必要なときに限り、必要な経路上のみのＱｏＳ情報を収集させることが可能となる。それゆえに、ネットワーク上の各通信端末におけるＱｏＳ情報の計算量や、各通信端末間におけるＱｏＳ情報の交換量、伝搬量を抑制することができ、ひいては、端末リソースや無線リソースの消費量を低減させ、ネットワークへの負荷を低減させることができる。   According to these inventions, it is possible to accurately grasp the existence of another wireless communication terminal capable of directly performing wireless communication with the own terminal, that is, a so-called one-hop neighbor, and the topology information of the network from this one-hop neighbor. Can be received. Therefore, it is possible to always grasp the connection form of the entire network. In addition, an optimum route to the transmission destination can be derived based on the received topology information. Therefore, it is possible to manage only the optimum route among the routes to the transmission destination. Also, QoS information on all or part of the route can be collected only when a QoS information collection request command is received. Therefore, QoS information can be collected only when necessary. That is, according to the present invention, it is possible to collect QoS information only on a necessary route only when necessary. Therefore, it is possible to suppress the calculation amount of QoS information in each communication terminal on the network, the exchange amount of QoS information between each communication terminal, and the propagation amount, thereby reducing the consumption of terminal resources and radio resources. The load on the network can be reduced.

本発明の無線通信端末において、上記ＱｏＳ情報収集手段は、経路導出手段により導き出された経路上に、少なくとも収集の対象となるＱｏＳ項目が格納されたパケットを送信するとともに、少なくともＱｏＳ項目に対応するＱｏＳ情報が格納されたパケットを当該経路上から受信することにより、ＱｏＳ情報を収集することが好ましい。このようにすれば、所望のＱｏＳ項目に対応するＱｏＳ情報を効率良く収集させることができる。   In the wireless communication terminal of the present invention, the QoS information collecting means transmits a packet storing at least a QoS item to be collected on the route derived by the route deriving means, and corresponds to at least the QoS item. It is preferable to collect the QoS information by receiving the packet storing the QoS information from the route. In this way, QoS information corresponding to a desired QoS item can be efficiently collected.

本発明の無線通信端末において、上記ＱｏＳ情報収集手段により収集されたＱｏＳ情報が、所定の品質基準を満たしている場合に、当該ＱｏＳ情報に対応する経路を採用する経路採用手段を、さらに備えることが好ましい。このようにすれば、所定の品質基準を満たした無線通信環境を提供することが可能になる。   The wireless communication terminal of the present invention further includes route adopting means for adopting a route corresponding to the QoS information when the QoS information collected by the QoS information collecting means satisfies a predetermined quality standard. Is preferred. In this way, it is possible to provide a wireless communication environment that satisfies a predetermined quality standard.

本発明の無線通信端末において、上記ＱｏＳ情報収集手段は、経路導出手段により複数の経路が導き出された場合に、当該複数の経路上におけるＱｏＳ情報をそれぞれ収集することが好ましい。このようにすれば、複数の経路を用いて通信をする場合であっても、通信に要する経路上のＱｏＳ情報のみを収集させることができる。   In the wireless communication terminal of the present invention, it is preferable that the QoS information collecting unit collects QoS information on the plurality of routes when the route deriving unit derives a plurality of routes. In this way, even when communication is performed using a plurality of routes, only QoS information on the route required for communication can be collected.

本発明に係る無線通信端末およびＱｏＳ情報収集方法によれば、端末リソースや無線リソースの消費量を低減し、ネットワークへの負荷を低減せることができる。   According to the wireless communication terminal and the QoS information collection method according to the present invention, it is possible to reduce the consumption of terminal resources and wireless resources and reduce the load on the network.

以下、本発明に係る無線通信端末およびＱｏＳ情報収集方法の実施形態を図面に基づき説明する。なお、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。   Embodiments of a wireless communication terminal and a QoS information collection method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same element and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図１は、実施形態におけるアドホックネットワーク１の構成を例示する図である。図１に示すように、アドホックネットワーク１は、ノードである携帯電話機１０と、各携帯電話機１０間のリンク２０とを有する。リンク２０は、双方向リンクである。リンク２０の両端にある携帯電話機１０は、相互に直接無線通信することができる。一のリンク２０を、一ホップ（one hop）といい、直接無線通信することが可能な携帯電話機を、一ホップネイバー（one hop neighbor）という。リンク２０が存在しない携帯電話機間では、相互に直接無線通信することができない。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an ad hoc network 1 in the embodiment. As shown in FIG. 1, the ad hoc network 1 includes a mobile phone 10 that is a node and a link 20 between the mobile phones 10. The link 20 is a bidirectional link. The mobile phones 10 at both ends of the link 20 can directly wirelessly communicate with each other. One link 20 is referred to as one hop, and a mobile phone capable of direct wireless communication is referred to as a one hop neighbor. Mobile phones that do not have the link 20 cannot directly communicate with each other.

なお、本実施形態においては、無線通信端末の具体例として携帯電話機１０を用いて説明するが、無線通信端末の具体例はこれに限られない。無線通信端末は、例えば、簡易型携帯電話機（ＰＨＳ）、無線通信機能を有する携帯型情報端末（ＰＤＡ）等の移動通信端末や、無線通信機能を有するパーソナルコンピュータ等の固定通信端末、無線通信機能を有するプリンター等の電子機器であってもよい。   In the present embodiment, the mobile phone 10 will be described as a specific example of the wireless communication terminal, but the specific example of the wireless communication terminal is not limited to this. The wireless communication terminal is, for example, a mobile communication terminal such as a simple mobile phone (PHS) or a portable information terminal (PDA) having a wireless communication function, a fixed communication terminal such as a personal computer having a wireless communication function, or a wireless communication function. It may be an electronic device such as a printer.

次に、図２を参照して、本実施形態における携帯電話機１０の機能構成について説明する。図２に示すように携帯電話機１０は、他機存在確認部１１（他端末存在確認手段）と、トポロジ情報管理部１２（トポロジ情報管理手段）と、経路管理部１３（経路導出手段）と、ＱｏＳ情報収集部１４（ＱｏＳ情報収集手段）と、判定部１５（経路採用手段）とを有する。   Next, a functional configuration of the mobile phone 10 in the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the mobile phone 10 includes an other device presence confirmation unit 11 (another terminal presence confirmation unit), a topology information management unit 12 (a topology information management unit), a route management unit 13 (a route derivation unit), It has a QoS information collection unit 14 (QoS information collection unit) and a determination unit 15 (route adoption unit).

他機存在確認部１１は、自機と相互に直接無線通信することが可能な他の携帯電話機の存在を確認する。具体的に説明すると、他機存在確認部１１は、周辺に存在する全ての他機に対して確認メッセージを、定期的（例えば、２秒ごと）にブロードキャストする。確認メッセージとしては、例えば、ＨＥＬＬＯ Ｐａｃｋｅｔが該当する。他機存在確認部１１は、ブロードキャストした確認メッセージに対する応答メッセージを受信する。この応答メッセージには、返信元の携帯電話機を一意に特定するためのＩＤが含まれている。これにより、携帯電話機１０では、一ホップネイバーとなる他機の存在を確認することができる。なお、確認メッセージと応答メッセージを交換する方法や頻度は、上述した方法や頻度には限定されない。要するに、一ホップネイバーとなる他機の存在を確認することができれば、どのような方法や頻度であってもよい。ただし、頻度を増やすことによって一ホップネイバーの変化をより的確に把握させることができ、頻度を減らすことによって端末リソースや無線リソースの消費量をより低減させることができる。   The other device presence confirmation unit 11 confirms the presence of another mobile phone that can directly wirelessly communicate with the own device. More specifically, the other device presence confirmation unit 11 broadcasts a confirmation message periodically (for example, every 2 seconds) to all other devices present in the vicinity. An example of the confirmation message is HELLO Packet. The other device presence confirmation unit 11 receives a response message to the broadcast confirmation message. This response message includes an ID for uniquely identifying the mobile phone of the reply source. Thereby, in the mobile phone 10, it is possible to confirm the existence of another device that becomes a one-hop neighbor. Note that the method and frequency of exchanging the confirmation message and the response message are not limited to the method and frequency described above. In short, any method and frequency may be used as long as the existence of another device serving as a one-hop neighbor can be confirmed. However, it is possible to more accurately grasp the change of one-hop neighbors by increasing the frequency, and it is possible to further reduce the consumption of terminal resources and radio resources by reducing the frequency.

トポロジ情報管理部１２は、他機存在確認部１１により確認された他の携帯電話機に関する情報および当該他の携帯電話機から定期的に受信するネットワークのトポロジ情報に基づいて、自機が属するネットワーク全体の接続形態を表すトポロジを計算してメモリに格納する。他の携帯電話機に関する情報としては、例えば、他機のＩＤが該当する。ネットワークのトポロジ情報としては、例えば、他機における一ホップネイバーに関する情報が該当する。このように、他機との間で定期的にトポロジ情報を交換しながらネットワークのトポロジを計算して管理するプロトコルとしては、例えば、ＯＬＳＲ（Optimized Link State Routing Protocol）やＴＢＲＰＦ（Topology Dissemination Based onReverse-Path Forwarding）がある。   The topology information management unit 12 determines the entire network to which the own device belongs based on the information related to the other mobile phone confirmed by the other device presence confirmation unit 11 and the network topology information periodically received from the other mobile phone. The topology representing the connection form is calculated and stored in the memory. For example, the ID of the other device corresponds to the information related to the other mobile phone. As network topology information, for example, information on one-hop neighbors in other devices is applicable. As described above, as a protocol for calculating and managing the topology of the network while exchanging topology information periodically with other devices, for example, OLSR (Optimized Link State Routing Protocol) or TBRPF (Topology Dissemination Based on Reverse- Path Forwarding).

なお、ＯＬＳＲについては、参考文献１（T.Clausen and P.Jacquet, “Optimized Link StateRouting Protocol(OLSR)”, RFC3626, October, 2003, http://ftp.jaist.ac.jp/pub/Internet/RFC.pdf/rfc3626.txt.pdf）を参照し、この内容を本願の開示内容に組み込む。また、ＴＢＲＰＦについては、参考文献２（R.Ogier, F.Templin and M.Lewis ”Topology Dissemination Based on Reverse-Path Forwarding (TBRPF)”, RFC3684, February, 2004, http://ftp.jaist.ac.jp/pub/Internet/RFC.pdf/rfc3684.txt.pdf）を参照し、この内容を本願の開示内容に組み込む。   Regarding OLSR, Reference 1 (T. Clausen and P. Jacquet, “Optimized Link State Routing Protocol (OLSR)”, RFC 3626, October, 2003, http://ftp.jaist.ac.jp/pub/Internet/ RFC.pdf / rfc3626.txt.pdf), which is incorporated herein by reference. For TBRPF, Reference 2 (R. Ogier, F. Templin and M. Lewis “Topology Dissemination Based on Reverse-Path Forwarding (TBRPF)”, RFC 3684, February, 2004, http://ftp.jaist.ac .jp / pub / Internet / RFC.pdf / rfc3684.txt.pdf) and incorporate this content into the disclosure content of this application.

経路管理部１３は、トポロジ情報管理部１２によって計算されたトポロジに基づいて、送信先の携帯電話機までの最適な経路を導きだし、この導き出された経路に基づいてルーティングテーブル１８を管理する。具体的に説明すると、まず、経路管理部１３は、上記トポロジに基づいて、送信先別に経路を導出する。次に、経路管理部１３は、導出した経路のうち、送信先までのリンク数が最小となる経路を、その送信先までの最適な経路として選定する。次に、経路管理部１３は、選定した最適な経路に基づいてルーティングテーブル１８を作成または更新する。   The route management unit 13 derives an optimum route to the transmission destination mobile phone based on the topology calculated by the topology information management unit 12, and manages the routing table 18 based on the derived route. More specifically, first, the route management unit 13 derives a route for each transmission destination based on the topology. Next, the route management unit 13 selects a route having the smallest number of links to the transmission destination among the derived routes as an optimum route to the transmission destination. Next, the route management unit 13 creates or updates the routing table 18 based on the selected optimum route.

ここで、図３を参照して、ルーティングテーブル１８のデータ構成について説明する。ルーティングテーブル１８は、データ項目として、例えば、送信先、Next hopを有する。送信先には、通信相手先となる携帯電話機を一意に特定するためのＩＤが格納される。Next hopには、一ホップネイバーのうち、送信先との経路上にある携帯電話機を一意に特定するためのＩＤが格納される。すなわち、Next hopには、送信先までの最適な経路上にある携帯電話機のうち、送信先と通信をするときに最初に経由することになる携帯電話機のＩＤが格納される。   Here, the data structure of the routing table 18 will be described with reference to FIG. The routing table 18 has, for example, a transmission destination and Next hop as data items. In the transmission destination, an ID for uniquely identifying the mobile phone serving as the communication partner is stored. Next hop stores an ID for uniquely identifying a mobile phone on the route with a destination among the one-hop neighbors. That is, Next hop stores the ID of the mobile phone that will be first routed when communicating with the transmission destination among the mobile phones on the optimum route to the transmission destination.

経路管理部１３は、他機存在確認部１１により確認された他の携帯電話機に関する情報、またはトポロジ情報管理部１２によって計算されるトポロジに変更が生じるたびに、ルーティングテーブル１８の内容を更新する。これにより、ルーティングテーブル１８は、他の携帯電話機までの最新の経路情報を格納することが可能となる。   The route management unit 13 updates the contents of the routing table 18 each time a change occurs in the information related to another mobile phone confirmed by the other device presence confirmation unit 11 or the topology calculated by the topology information management unit 12. As a result, the routing table 18 can store the latest route information to other mobile phones.

ＱｏＳ情報収集部１４は、通信を開始するように要請する通信開始要請命令を受信し、かつ、経路上のＱｏＳ情報を収集するように要請する収集要請命令を受信した場合に、経路管理部１３によって導き出された経路上におけるＱｏＳ情報を収集する。通信開始要請命令は、データ通信または制御信号通信用に通信相手先までの経路が必要になったときに、アプリケーションの要請により、端末内で出力される命令である。収集要請命令は、上述した通信開始要請命令とともに端末内で出力される命令である。   When the QoS information collection unit 14 receives a communication start request command for requesting to start communication and receives a collection request command for requesting to collect QoS information on the route, the route management unit 13 Collect QoS information on the route derived by. The communication start request command is a command that is output in the terminal in response to an application request when a route to a communication partner is required for data communication or control signal communication. The collection request command is a command output within the terminal together with the communication start request command described above.

ＱｏＳ情報の収集方法について、以下に説明する。まず、ＱｏＳ情報収集部１４は、図４に示すＱｏＳ要請パケットを、経路管理部１３によって導き出された経路上にユニキャストする。   A method for collecting QoS information will be described below. First, the QoS information collection unit 14 unicasts the QoS request packet shown in FIG. 4 on the route derived by the route management unit 13.

図４に示すＱｏＳ要請パケットには、送信先の携帯電話機のアドレスと、送信元の携帯電話機のアドレスとが格納されるとともに、収集の対象となる一または複数のＱｏＳ項目が格納される。ＱｏＳ項目としては、例えば、バンド幅、遅延、リンクエラー率がある。収集の対象となるＱｏＳ項目は、通信アプリケーション側で任意に設定される。   The QoS request packet shown in FIG. 4 stores the address of the destination mobile phone and the address of the source mobile phone, as well as one or more QoS items to be collected. Examples of QoS items include bandwidth, delay, and link error rate. QoS items to be collected are arbitrarily set on the communication application side.

次に、ＱｏＳ要請パケットを受信した経路上の各携帯電話機は、ＱｏＳ要請パケットの所定の格納場所に、各携帯電話機において計算されたＱｏＳ情報を格納する。   Next, each mobile phone on the route that has received the QoS request packet stores the QoS information calculated in each mobile phone in a predetermined storage location of the QoS request packet.

次に、ＱｏＳ要請パケットが、送信先の携帯電話機に到着すると、図５に示す返信用ＱｏＳ要請パケットが、送信元の携帯電話機宛に返信される。図５に示す返信用ＱｏＳ要請パケットには、送信先の携帯電話機のアドレスと、送信元の携帯電話機のアドレスとが格納されるとともに、経路上の各リンクにおける上記ＱｏＳ項目に対応するＱｏＳ情報が格納される。なお、返信用ＱｏＳ要請パケットの送信先と送信元には、それぞれＱｏＳ要請パケットの送信元の携帯電話機のアドレスと送信先の携帯電話機のアドレスが格納される。   Next, when the QoS request packet arrives at the destination mobile phone, a reply QoS request packet shown in FIG. 5 is sent back to the source mobile phone. In the reply QoS request packet shown in FIG. 5, the address of the destination mobile phone and the address of the source mobile phone are stored, and the QoS information corresponding to the QoS item in each link on the route is stored. Stored. The transmission destination and the transmission source of the reply QoS request packet store the address of the transmission source mobile phone and the address of the transmission destination mobile phone, respectively.

次に、返信用ＱｏＳ要請パケットを送信元の携帯電話機が受信する。これにより、送信元の携帯電話機は、経路上のＱｏＳ情報を収集することができる。このようなＱｏＳ要請パケットを用いてＱｏＳ情報を収集することによって、所望のＱｏＳ項目に対応するＱｏＳ情報を効率良く収集することができる。   Next, the source mobile phone receives the reply QoS request packet. As a result, the source mobile phone can collect QoS information on the route. By collecting QoS information using such a QoS request packet, it is possible to efficiently collect QoS information corresponding to a desired QoS item.

判定部１５は、ＱｏＳ情報収集部１４により収集されたＱｏＳ情報が、所定の品質基準を満たしているか否かを判定する。判定部１５は、ＱｏＳ情報が、所定の品質基準を満たしていると判定した場合には、経路管理部１３によって導き出された経路を、通信時の経路に採用する。一方、判定部１５は、ＱｏＳ情報が、所定の品質基準を満たしていないと判定した場合には、経路管理部１３に別の経路を導き出すように要請する経路要請命令を送出する。これにより、所定の品質基準を満たした無線通信環境をユーザに提供することが可能となる。   The determination unit 15 determines whether or not the QoS information collected by the QoS information collection unit 14 satisfies a predetermined quality standard. When the determination unit 15 determines that the QoS information satisfies a predetermined quality standard, the determination unit 15 adopts the route derived by the route management unit 13 as a communication route. On the other hand, when the determination unit 15 determines that the QoS information does not satisfy the predetermined quality standard, the determination unit 15 sends a route request command requesting the route management unit 13 to derive another route. Thereby, it is possible to provide a user with a wireless communication environment that satisfies a predetermined quality standard.

次に、図６を参照して、本実施形態における携帯電話機１０において行われるＱｏＳ収集処理を含むルーティング処理の流れについて説明する。   Next, with reference to FIG. 6, a flow of routing processing including QoS collection processing performed in the mobile phone 10 in the present embodiment will be described.

まず、携帯電話機１０の他機存在確認部１１は、周辺に存在する全ての他機に対して確認メッセージを、定期的にブロードキャストする（ステップＳ１）。他機存在確認部１１は、ブロードキャストした確認メッセージに対する応答メッセージを受信する（ステップＳ２）。   First, the other device presence confirmation unit 11 of the mobile phone 10 periodically broadcasts a confirmation message to all other devices present in the vicinity (step S1). The other device presence confirmation unit 11 receives a response message to the broadcast confirmation message (step S2).

次に、トポロジ情報管理部１２は、他機存在確認部１１により確認された他の携帯電話機に関する情報および当該他の携帯電話機から定期的に受信するネットワークのトポロジ情報に基づいて、自機が属するネットワーク全体の接続形態を表すトポロジを計算し、交換する（ステップＳ３）。   Next, the topology information management unit 12 belongs to its own device based on the information related to the other mobile phone confirmed by the other device presence confirmation unit 11 and the network topology information periodically received from the other mobile phone. A topology representing the connection form of the entire network is calculated and exchanged (step S3).

次に、経路管理部１３は、トポロジ情報管理部１２によって計算されたトポロジに基づいて、最適な経路を導出し（ステップＳ４）、この導出された経路に基づいてルーティングテーブル１８を作成または更新する（ステップＳ５）。   Next, the route management unit 13 derives an optimum route based on the topology calculated by the topology information management unit 12 (step S4), and creates or updates the routing table 18 based on the derived route. (Step S5).

上述したステップＳ１〜Ｓ５までの処理は、以下で説明する処理が実行されるか否かにかかわらず、繰り返し行われる。   The processes from steps S1 to S5 described above are repeated regardless of whether or not the process described below is executed.

次に、経路管理部１３は、通信を開始するように要請する通信開始要請命令が出力された場合（ステップＳ６；ＹＥＳ）に、ＱｏＳ情報収集部１４は、経路上のＱｏＳ情報を収集するように要請する収集要請命令が出力されたか否かを判定する（ステップＳ７）。この判定がＮＯである場合（ステップＳ７；ＮＯ）には、処理を後述するステップＳ１１に移行する。   Next, when a communication start request command for requesting to start communication is output (step S6; YES), the route management unit 13 collects QoS information on the route. It is determined whether or not a collection request command for requesting is output (step S7). If this determination is NO (step S7; NO), the process proceeds to step S11 described later.

一方、ステップＳ７における判定で、収集要請命令が出力されたと判定された場合（ステップＳ７；ＹＥＳ）に、ＱｏＳ情報収集部１４は、ＱｏＳ要請パケットを、経路管理部１３によって導き出された経路上にユニキャストする（ステップＳ８）。   On the other hand, when it is determined in step S7 that the collection request command has been output (step S7; YES), the QoS information collection unit 14 places the QoS request packet on the route derived by the route management unit 13. Unicasting is performed (step S8).

次に、ＱｏＳ情報収集部１４は、経路上の各携帯電話機によってＱｏＳ情報が格納された返信用ＱｏＳ要請パケットを受信する（ステップＳ９）。   Next, the QoS information collection unit 14 receives a reply QoS request packet in which the QoS information is stored by each mobile phone on the route (step S9).

次に、判定部１５は、ＱｏＳ情報収集部１４により収集されたＱｏＳ情報が、所定の品質基準を満たしているか否かを判定する（ステップＳ１０）。   Next, the determination unit 15 determines whether or not the QoS information collected by the QoS information collection unit 14 satisfies a predetermined quality standard (step S10).

この判定がＮＯである場合（ステップＳ１０；ＮＯ）に、判定部１５は、別の経路を導き出すように要請する経路要請命令を経路管理部１３に送出して、上述したステップＳ７に処理を移行する。   If this determination is NO (step S10; NO), the determination unit 15 sends a route request command requesting to derive another route to the route management unit 13, and the process proceeds to step S7 described above. To do.

一方、ステップＳ１０における判定で、ＱｏＳ情報が、所定の品質基準を満たしていると判定された場合（ステップＳ１０；ＹＥＳ）に、判定部１５は、経路管理部１３によって導き出された経路を、通信用の経路として採用する（ステップＳ１１）。   On the other hand, when it is determined in step S10 that the QoS information satisfies the predetermined quality standard (step S10; YES), the determination unit 15 transmits the route derived by the route management unit 13 to the communication. Adopted as a route for use (step S11).

以上のように、本実施形態における携帯電話機１０によれば、自機と相互に直接無線通信することが可能な他機、いわゆる一ホップネイバーの存在を的確に把握させることができ、この一ホップネイバーからネットワークのトポロジ情報を受信することができる。したがって、ネットワーク全体の接続形態を常時把握させることが可能となる。また、受信したトポロジ情報に基づいて、送信先までの最適な経路を導出させることができる。したがって、送信先までの経路のうち、最適な経路のみを管理させることが可能となる。また、ＱｏＳ情報の収集要請命令が出された場合にのみ、経路上のＱｏＳ情報を収集させることができる。したがって、必要なときにのみ、ＱｏＳ情報を収集させることが可能となる。すなわち、本発明によれば、必要なときに限り、最適な経路上、すなわちルーティングテーブル１８に格納されている経路上のみのＱｏＳ情報を収集させることが可能となる。それゆえに、ネットワーク上の各携帯電話機１０におけるＱｏＳ情報の計算量や、各携帯電話機１０間におけるＱｏＳ情報の交換量、伝搬量を抑制することができ、ひいては、端末リソースや無線リソースの消費量を低減させ、ネットワークへの負荷を低減させることができる。   As described above, according to the mobile phone 10 of the present embodiment, it is possible to accurately grasp the existence of another device capable of directly wirelessly communicating with the own device, that is, a so-called one-hop neighbor. Network topology information can be received from neighbors. Therefore, it is possible to always grasp the connection form of the entire network. In addition, an optimum route to the transmission destination can be derived based on the received topology information. Therefore, it is possible to manage only the optimum route among the routes to the transmission destination. Also, QoS information on a route can be collected only when a QoS information collection request command is issued. Therefore, QoS information can be collected only when necessary. That is, according to the present invention, it is possible to collect QoS information only on the optimum route, that is, on the route stored in the routing table 18 only when necessary. Therefore, the amount of calculation of QoS information in each mobile phone 10 on the network, the exchange amount of QoS information between each mobile phone 10 and the amount of propagation can be suppressed, and the consumption of terminal resources and radio resources can be reduced. The load on the network can be reduced.

なお、上述した実施形態においては、送信先までの経路が一である場合について説明しているが、本願発明は、送信先までの経路が複数ある場合にも適用できる。図７および図８を参照して、送信先までの経路が複数ある場合について説明する。図７は、本変形例におけるアドホックネットワーク２の構成を例示する図である。図８は、本変形例におけるルーティングテーブルのデータ構成を例示する図であり、図７に示す携帯電話機“Ａ”のルーティングテーブルの内容を例示するものである。本変形例における経路管理部１３は、トポロジ情報管理部１２によって計算されたトポロジに基づいてルーティングテーブルを以下のようにして作成または更新する。まず、経路管理部１３は、トポロジに基づいて、送信先別に経路を導出する。次に、経路管理部１３は、導出した経路のうち、送信先までのリンク数が最小となる経路から順に、所定の規定数に収まる複数の経路を、その送信先までの最適な経路として選定する。経路管理部１３は、選定した各経路に基づいてルーティングテーブルを作成または更新する。ここで、図８に示すルーティングテーブルの内容について説明する。例えば、送信先の携帯電話機が“Ｆ”である場合には、“Ａ”と“Ｃ”との間にあるリンクをNext hopとする経路、“Ａ”と“Ｂ”との間にあるリンクをNext hopとする経路、および“Ａ”と“Ｄ”との間にあるリンクをNext hopとする経路の三経路が、携帯電話機“Ａ”から携帯電話機“Ｆ”への最適な経路として導出されたことを表す。この場合に、本変形例におけるＱｏＳ情報収集部１４は、これら三経路上におけるＱｏＳ情報をそれぞれ収集することになる。また、本変形例における判定部１５は、ＱｏＳ情報収集部１４により収集されたそれぞれのＱｏＳ情報が、所定の品質基準を満たしているか否かをそれぞれ判定することになる。これにより、複数の経路を用いて通信をする場合であっても、通信に要する経路上のＱｏＳ情報のみを収集させることが可能となる。   In the above-described embodiment, the case where there is one route to the transmission destination has been described. However, the present invention can be applied to a case where there are a plurality of routes to the transmission destination. A case where there are a plurality of routes to the transmission destination will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration of the ad hoc network 2 in the present modification. FIG. 8 is a diagram illustrating a data configuration of the routing table in the present modification, and illustrates the contents of the routing table of the mobile phone “A” illustrated in FIG. 7. The route management unit 13 in the present modification creates or updates the routing table as follows based on the topology calculated by the topology information management unit 12. First, the route management unit 13 derives a route for each transmission destination based on the topology. Next, the route management unit 13 selects, as the optimum route to the transmission destination, a plurality of routes that fall within a predetermined prescribed number in order from the route with the smallest number of links to the transmission destination among the derived routes. To do. The route management unit 13 creates or updates a routing table based on each selected route. Here, the contents of the routing table shown in FIG. 8 will be described. For example, when the destination mobile phone is “F”, the link between “A” and “C” is a route that has the next hop as the link between “A” and “B”. The three routes, the route with the next hop and the route with the link between “A” and “D” as the next hop, are derived as the optimal route from the mobile phone “A” to the mobile phone “F”. It represents what has been done. In this case, the QoS information collection unit 14 in the present modification collects QoS information on these three paths. Further, the determination unit 15 in the present modification example determines whether each QoS information collected by the QoS information collection unit 14 satisfies a predetermined quality standard. As a result, even when communication is performed using a plurality of routes, it is possible to collect only QoS information on a route required for communication.

また、上述した実施形態におけるＱｏＳ情報収集部１４は、経路管理部１３により導き出された経路上の全てのリンクにおけるＱｏＳ情報を収集しているが、これに限定されない。例えば、経路管理部１３により導き出された経路上の一部のリンクにおけるＱｏＳ情報のみを収集することとしてもよい。具体的には、例えば、収集されたＱｏＳ情報をメモリに格納しておき、メモリにＱｏＳ情報が格納されていないリンクについてのみＱｏＳ情報を収集することとしてもよい。これにより、端末リソースや無線リソースの消費量、およびネットワークへの負荷をさらに低減させることができる   Moreover, although the QoS information collection part 14 in embodiment mentioned above collects the QoS information in all the links on the path | route derived | led-out by the path | route management part 13, it is not limited to this. For example, only QoS information on some links on the route derived by the route management unit 13 may be collected. Specifically, for example, the collected QoS information may be stored in a memory, and the QoS information may be collected only for a link for which no QoS information is stored in the memory. As a result, the consumption of terminal resources and radio resources and the load on the network can be further reduced.

また、上述した実施形態における判定部１５は、ＱｏＳ情報が所定の品質基準を満たしていないと判定した場合に、別の経路を導き出すように要請する経路要請命令を、経路管理部１３宛に送出しているが、これに限定されない。例えば、ＱｏＳ情報が所定の品質基準を満たしていないと判定した場合に、品質基準のレベルを下げて、再度、ＱｏＳ情報が所定の品質基準を満たしているか否かを判定することとしてもよい。   In addition, when the determination unit 15 in the above-described embodiment determines that the QoS information does not satisfy the predetermined quality standard, the determination unit 15 sends a route request command for requesting another route to the route management unit 13. However, it is not limited to this. For example, when it is determined that the QoS information does not satisfy a predetermined quality standard, the level of the quality standard may be lowered, and it may be determined again whether the QoS information satisfies the predetermined quality standard.

実施形態におけるアドホックネットワークのネットワーク構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the network structure of the ad hoc network in embodiment. 図１に示す携帯電話機の機能構成を例示するブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the mobile phone illustrated in FIG. 1. ルーティングテーブルのデータ構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the data structure of a routing table. ＱｏＳ要請パケットの構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the structure of a QoS request packet. 返信用ＱｏＳ要請パケットの構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the structure of the QoS request packet for a reply. ルーティング処理の流れを例示するフローチャートである。It is a flowchart which illustrates the flow of a routing process. 変形例におけるアドホックネットワークのネットワーク構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the network structure of the ad hoc network in a modification. 変形例におけるルーティングテーブルのデータ構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the data structure of the routing table in a modification.

符号の説明Explanation of symbols

１・・・アドホックネットワーク、１０・・・携帯電話機、１１・・・他機存在確認部、１２・・・トポロジ情報管理部、１３・・・経路管理部、１４・・・情報収集部、１５・・・判定部、１８・・・ルーティングテーブル、２０・・・リンク。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ad hoc network, 10 ... Mobile phone, 11 ... Other apparatus presence confirmation part, 12 ... Topology information management part, 13 ... Path | route management part, 14 ... Information collection part, 15 ... determining unit, 18 ... routing table, 20 ... link.

Claims (5)

自端末と相互に直接無線通信することが可能な他の無線通信端末の存在を確認する他端末存在確認手段と、
前記他端末存在確認手段により確認された前記他の無線通信端末に関する情報および当該他の無線通信端末から受信するネットワークのトポロジ情報を管理するトポロジ情報管理手段と、
前記トポロジ情報管理手段により管理される前記トポロジ情報に基づいて、送信先までの最適な経路を導出する経路導出手段と、
前記経路導出手段により導き出された前記経路上のＱｏＳ（Quality of Service）情報を収集するように要請する収集要請命令を受信した場合に、少なくとも前記経路上の一部におけるＱｏＳ情報を収集するＱｏＳ情報収集手段と、
を備えることを特徴とする無線通信端末。 Other terminal presence confirmation means for confirming the existence of other wireless communication terminals capable of wireless communication directly with the own terminal,
Topology information management means for managing information on the other wireless communication terminal confirmed by the other terminal presence confirmation means and network topology information received from the other wireless communication terminal;
A route deriving unit for deriving an optimum route to the transmission destination based on the topology information managed by the topology information managing unit;
QoS information for collecting QoS information on at least a part of the route when receiving a collection request command requesting to collect QoS (Quality of Service) information on the route derived by the route deriving unit Collecting means;
A wireless communication terminal comprising: 前記ＱｏＳ情報収集手段は、前記経路導出手段により導き出された前記経路上に、少なくとも収集の対象となるＱｏＳ項目が格納されたパケットを送信するとともに、少なくとも前記ＱｏＳ項目に対応するＱｏＳ情報が格納されたパケットを当該経路上から受信することにより、前記ＱｏＳ情報を収集することを特徴とする請求項１記載の無線通信端末。   The QoS information collecting unit transmits a packet storing at least a QoS item to be collected on the route derived by the route deriving unit, and stores at least QoS information corresponding to the QoS item. The wireless communication terminal according to claim 1, wherein the QoS information is collected by receiving the received packet from the route. 前記ＱｏＳ情報収集手段により収集された前記ＱｏＳ情報が、所定の品質基準を満たしている場合に、当該ＱｏＳ情報に対応する前記経路を採用する経路採用手段を、さらに備えることを特徴とする請求項１または２記載の無線通信端末。   The system further comprises route adopting means for adopting the route corresponding to the QoS information when the QoS information collected by the QoS information collecting means satisfies a predetermined quality standard. The wireless communication terminal according to 1 or 2. 前記ＱｏＳ情報収集手段は、前記経路導出手段により複数の前記経路が導き出された場合に、当該複数の前記経路上におけるＱｏＳ情報をそれぞれ収集することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の無線通信端末。   The QoS information collection unit collects QoS information on each of the plurality of routes when the plurality of routes are derived by the route deriving unit. The wireless communication terminal according to item. 無線通信端末が、
自端末と相互に直接無線通信することが可能な他の無線通信端末の存在を確認する他端末存在確認ステップと、
前記他端末存在確認ステップにおいて確認された前記他の無線通信端末に関する情報および当該他の無線通信端末から受信するネットワークのトポロジ情報を管理するトポロジ情報管理ステップと、
前記トポロジ情報管理ステップにおいて管理される前記トポロジ情報に基づいて、送信先までの最適な経路を導出する経路導出ステップと、
前記経路導出ステップにおいて導き出された前記経路上のＱｏＳ情報を収集するように要請する収集要請命令を受信した場合に、少なくとも前記経路上の一部におけるＱｏＳ情報を収集するＱｏＳ情報収集ステップと、
を備えることを特徴とするＱｏＳ情報収集方法。 Wireless communication terminal
Other terminal presence confirmation step for confirming the existence of other wireless communication terminals capable of wireless communication directly with the own terminal,
Topology information management step for managing information on the other wireless communication terminal confirmed in the other terminal existence confirmation step and topology information of the network received from the other wireless communication terminal;
A route derivation step for deriving an optimum route to a transmission destination based on the topology information managed in the topology information management step;
A QoS information collecting step for collecting QoS information at least in a part on the route when receiving a collection request command for requesting to collect QoS information on the route derived in the route deriving step;
A QoS information collecting method comprising:
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